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3D技术应用于髋关节布鲁氏菌感染二期翻修术1例

2019-6-10 作者:马永光 孙立 李森磊   来源:中国矫形外科杂志 我要评论0
Tags: 3D技术  髋关节  布鲁氏菌  感染  

病历资料

一般资料    患者,女性,53岁,左髋关节翻修术后6年,疼痛3个月,红肿2周。查体:左髋部后外侧见长约10CM及22CM陈旧性手术瘢痕,术区见一大小约3CM×5CM包块,皮温高,可触及液波感,左髋部4字征阳性,左髋活动受限。实验室检查:CRP:9.77mg/L,ESR:48mm/h,SPECT/CT结果示:见假体松动核浓聚考虑感染,结核三项、PPD、结核T-sport阴性,左髋穿刺行血培养瓶培养结果为布鲁氏菌。诊断左侧髋关节翻修术后假体周围布鲁氏菌感染。术前VAS评分7分,Harris评分46分,SF-12量表评分32分。


手术方法    手术方式选择二期翻修,一期行左侧髋关节假体取出、感染清创、置入3D技术制备的抗生素骨水泥间隔器,髋臼侧填充骨水泥后,3D打印间隔器模型压配相适应髋臼,复位髋关节,适当牵引下肢,术后创面一期愈合。

术后予米诺环素、利福平及及盐酸左氧氟沙星抗感染治疗。停止抗感染治疗,连续2次间隔1个月复查ESR、CRPIL-6、WBC均正常,行二期翻修术,完善骨盆薄层CT扫描,3D建模处理打印出1:1骨盆模型,髋臼骨缺损按照Paprosky分型ⅢA,利用计算机辅助设计垫块臼杯一体假体并规划钉道方向,导入3D打印机借助电子书熔断技术以钛金属粉为原料,打印出个体化3D髋臼假体(由爱康医疗控股有限公司生产制作)。

二期翻修:患者取右侧卧位,调整虚拟的3D数字模型与患者病变部位完全重叠,沿后外侧切口逐层切开暴露,取出间隔器,再次清创,取髋臼侧及股骨侧软组织送术中冰冻结果示:高倍镜下中性粒细胞计数<5个,清理髋臼侧,测试3D打印个性化钛合金髋臼翻修假体完全适配及骨缺损部位填充满意,安装臼杯,按预先规划钉道方向置入5枚螺钉固定,测试稳定后安装聚乙烯内衬,股骨侧置入生物型股骨柄,安装陶瓷股骨头复位髋关节,测试稳定逐层缝合,术区一期愈合。

结果

术后2周扶拐部分负重,术后1个月完全脱拐负重,末次随访VAS评分0分,Harris评分92分,SF-12评分51分,假体无脱位、周围感染,影像学显示假体位置良好,未见假体松动、下沉及骨溶解,髋臼侧见骨长入,双下肢基本等长。

讨论

初次髋关节置换术后PJI发生率1%~3%,髋关节翻修术后则更高约14.8%,PJI一旦发生对于患者是一种灾难性的并发症,导致髋关节功能障碍,增加住院时间及费用。对于假体周围感染目前主要手术方式有清创保留关节假体、一期翻修、二期翻修。本次病例为慢性且布鲁氏菌感染,局部脓肿形成,软组织条件差,故采用二期翻修。利用3D技术制备个性化间隔器,根据培养加入敏感抗生素并可调整剂量。关节周围局部释放高浓度抗生素,进一步杀灭残留细菌,维持患肢长度,保持关节周围软组织张力,预防肌肉萎缩,减少骨量丢失。间隔期患者可部分负重活动,提高了生活质量,有利于二期手术时的显露和复位。布鲁氏菌感染导致的假体周围感染报道较少,布鲁氏菌病是最常见的人畜共患传染病,主要接触感染的动物或动物制品等引起,其中骨关节受累是最常见的并发症,血培养是诊断布鲁氏菌感染的金标准,患者曾有牛羊养殖史,治疗采用一期彻底清创,术中见大量乳白色豆乳样物质。术后抗感染首先推荐多西环素+利福平,Cascio等报道在应用多西环素、利福平基础上,联合氨基糖苷类或喹诺酮类三联治疗,治疗效果较两联更好。本例患者,术后联合多西环素+利福平+左氧氟沙星(可乐必妥)抗感染治疗,治疗3个月后多次复查炎症感染指标已正常。

髋关节翻修尤其假体周围感染通常伴有不同程度的骨缺损,对髋臼骨缺损的有效重建是髋关节翻修术成功与否的关键,翻修中髋臼骨缺损情况多样,本例患者二期翻修前行骨盆3D打印模型能够直观了解髋臼骨缺损的形状,便于术前规划。

通过3D打印个性化假体能够精确重建骨缺损部分,很好地解决骨缺损问题,并且简化了髋臼重建.其可尽量保存髋臼骨量,恢复髋臼正常的旋转中心。通过电子束熔融技术以钛合金粉为原料逐层熔融叠层制备髋臼表面,在微观方面,特别是孔形态、孔径、孔隙率以及联通孔隙成型制作成三维孔结构,形成与人体骨小梁相似的3D连通的孔隙立体网状结构,被称为3D骨小梁金属,具有很好的骨长入能力,可以支持人体骨组织在其中生长,使置入物与骨骼之间形成坚强的绞锁,极大地增加了置入物与骨床的结合能力。胡如印等研究报道3D打印多孔钛金属材料嵌压在兔股骨外髁骨缺损部位,术后4、8、12周新生骨及骨组织在多孔钛与骨界面处逐渐增多,多孔钛孔隙逐渐出现新生骨小梁,与骨连接逐渐紧密,与多孔钛进行骨整合,骨缺损区域逐渐被新生骨样组织覆盖。本例患者末次随访见髋臼侧骨小梁长入,假体位置良好。术中结合混合现实,是全新数字全息影像技术,现实与虚拟结合、实时交互性和精确地匹配性。虚拟的3D数字模型与患者病变部位完全重叠在一起,对术区精确的定位及暴露引导具有重要意义,是至关重要的。

目前3D打印技术发展日新月异,3D打印内置物对骨缺损处具有精确的重建,以及良好的宿主骨骨长入整合,混合现实技术具有动态可视化、真实、可交互的优点,随着科学技术在骨科领域的应用,将推进骨科快速发展。

原始出处:

马永光,孙立,李森磊,张巩,郭圣峰,田晓滨.3D技术应用于髋关节布鲁氏菌感染二期翻修术1例[J].中国矫形外科杂志,2019,27(09):862-864.



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